竖向荷载作用下地内力计算

1、竖向荷载作用下的内力计算4.1竖向荷载作用下荷载计算由于二至六楼的楼面的完全采用一种做法，为了计算方便，我们只选取了二楼楼面进行计算，导荷方式如图所示：标准层屋面荷载计算(1)对2层楼板B1进行计算(7.8/4.2=1.86 为双向板)：传至纵向框架梁(KL 250 X 500)D轴、梁(KL 250 X 500)F轴上的荷载为三角形荷 载。恒载：活载：若化为均布荷载：恒载：8.379X5/8=5.24KN/m活载：7.35X5/8=4.59KN/m传至框架梁(KL 250 X 700)3轴上的荷载为梯形荷载。恒载：活载：若化为均布荷载a =4.2/2x7.8=0.272 疋6.6恒载：(1-

2、2X0.272 + 0.273)X8.379=7.33KN/m活载：(1-2X0.272 + 0.273)X4.2=3.671KN/m对2层楼板B2进行计算(4.2/3=1.4为双向板)：传至纵向框架梁(KL 250 X 400)3轴上的荷载为三角形荷载。恒载：3.99X3/2=5.985KN/m活载 2.5X3/2=3.75KN/m若化为均布荷载：恒载：5.985X5/8=3.741KN/m活载：3.75X5/8=2.34KN/m传至框架梁(KL 250 X 500)C轴、梁(KL 250 X 500)D轴上的荷载为梯形荷载。恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载：2.5X3/2=

3、3.75KN/m若化为均布荷载a =3/2x4.2=00.3572 汉6.6恒载：(1-2X0.3572 + 0.3573)X5.985=4.74KN/m活载：(1-2X0.3572 + 0.3573)X3.75=2.97KN/m(2)梁(KL 250 X 500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为：恒载=梁自重+墙自重+ B1传荷载 2G4 =G1 = (272+2：86)X(542+4.22)+Z2+5客X4鸟22=44：86KN活载=B1传荷载X 2Q1Q12，.f81x442!X2/2=2978K5由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩

4、恒荷载作用下M G11 = M G14 =G1(：25-id.2S5=44?660j.125=67KlNKN *m活荷载作用下MQ11 =MQ14二Q11 辺他赛曲坯牡书药女止001%1!5：8 * m 梁(KL 250 X 500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为：恒载=梁自重+墙自重+ B1传荷载X 2 + B2传荷载X 2（4 90 + 5 54G1G1（2：E）2+72X2/2+42,32442X2/a=5,T.（23Kfil + 3.723汉 4.5十 2汉 2 = 72.07KN活载=B1传荷载X 2+ B2传荷载X 2Q12 =Q13 x5/2+292x4；2X2434.75Kl

5、2 汉 2 = 24.5由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩恒荷载作用下 MG12 = M 期=G2 x 2550105)0003X2.(D25=063KN4I1O.81KN m活荷载作用下M Q12 = M Q13= G12x2550.0.5)00q75X0：52503197KN3!68KN m屋面板传荷载：(1 )对屋面板B1进行计算(7.8/4.2=1.86 为双向板)：传至纵向框架梁(KL 250 X 500)D轴、梁(KL 250 X 500)F轴上的荷载为三角形荷载。恒载：活载：若化为均布荷载：恒载：10.75 X5/8=6.7

6、2KN/m活载：1.05X5/8=0.656KN/m 传至框架梁(KL 250 X 700)3轴上的荷载为梯形荷载。恒载：活载：若化为均布荷载a =4.2/2x7(8=0.272x6.6恒载：(1-2X0.272 + 0.273)X10.752=9.4KN/m活载：(1-2X0.272 + 0.273)X1.05=0.92KN/m对屋面板B2进行计算(4.2/3=1.2 为双向板)：传至纵向框架梁(KL 250 X 400)3轴上的荷载为三角形荷载。恒载：5.12X3/2=7.68KN/m 活载：0.5X3/2=0.75KN/m若化为均布荷载：恒载：7.68X5/8=4.8KN/m 活载：0.

7、75X5/8=0.469KN/m传至框架梁(KL 250 X 500)C轴、梁(KL 250 X 500)D轴上的荷载为梯形荷载。恒载：5.12X3/2=7.68KN/m 活载：0.5X3/2=0.75KN/m若化为均布荷载a =3/2X4.2=0.3572汉4.5恒载：(1-2X0.3572 + 0.3573) X7.68=6.07KN/m活载：(1-2X0.3572 + 0.3573) X0.75=0.593KN/m(2)梁(KL 250 X 500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为：恒载=梁自重+ 女儿墙自重+ B1传荷载X 2G51 =G54活载=B1传荷载x 2Q51 uQ54由于梁

8、的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩恒荷载作用下 MG51 =MG54 =G51活荷载作用下 Mq51 二 Mq54 = Q51梁(KL 250 X 500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为：恒载=梁自重+ B1传荷载 2+ B2传荷载2G52 = G53 活载=B1传荷载 2 + B2传荷载 2Q51 二 Q54由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩恒荷载作用下 MG5i 二 Mg54 =G51活荷载作用下 Mq52 二 Mq53 二 Q52恒荷载受荷总图如图所示，活荷载受荷总图如图所示恒荷载

9、受荷总图14J活荷载受荷总图4.2梁柱线刚度比梁固端弯矩取4轴框架作为计算框架，考虑到楼板对梁的作用，边框架梁1=1.51。中框架梁1=2.01 0（I 0为不考虑楼板作用的梁截面惯性矩），梁柱均采用C30混凝土72Ec =3.0 10 KN /mAC,DF 跨梁选用 L3: b=250mm,h=700mm33-3 4I0=1/12bh =1/12 0.25. 0.73=7.14 103mi/ -3 -33I =EI/L=1.5EI o/L=1.5 7.14 10E/7.8=1.37 10 E(m)CD跨梁选用 L2: b= 250mm, h=400mmI0=1/12bh3=1/12 0.25

10、 0.43=1.34 10-3卅-3 -33=2EI/L=2EI 0/L=2 1.3410E/3=0.8910 Efm)I =0.9xEI/L=0.9xE/3.6底层柱3331/12 0.5 0.5 =1.31 10- E(m)(0.9 折减)I =EI/L=E/ (4.2+0.45+0.5)3- 3 l z 31/12 0.5 0.5 =1.01 10 E(m)-72.891 p31-3：匕0,931 4 I s L.373 1* fJ L_3.891 11,37 1 7G I13.8S,321L37JlK-.3/! 11 1.：；A/二1LQ11.01梁柱线刚度比图4.3恒荷载作用下内力计

11、算 顶层：AC跨g边=(1-2a2 亠a3)g1 g2 =9.4x2+41= 22.9KN/m2M 5AC =二壯 q =7667U0ISKm m12 12CG跨g中 =5/ 8g3 g4 =4.8X2+1.94=11.54KN/m qqi13.00 灯.52M5CG=876556KN m9.75KN *m5CG323GC跨中 M5GC=理二昌遥诵4.88KNm考虑偏心距的影响M 5AC :=M 5AC M G5A=-116.103+7.2ql=108.736KN m12M 5CG :=M 5CG M G5C =-8.655-8.1=16.776516KN m12qlMsgc= 47286KN

12、 m 12中间层：AC跨g边=(1-2a2 a3)g1 g2 =7.33X2+4.1=18.76 KN/m qlMAC =576136KN *m12CG跨g中 =5/8g3 g4 =4.74X2+1.94=11.42 KN/m再$二87656KN *mGC 跨中MqJ=-=4=26-16KN *m12考虑偏心距的影响M AC =:Mac MGA=-95.113+5.6ql=-89.76316KN *m12Mcg = Mcg Mgc=-8.565-9.63=-18.17516KN12=42636KN *m12弯矩分配系数1. 远端固定S=4i远端固定（中间柱）远端固定梁远端滑动梁2. 系数 C=

13、1/2(i=EI/L ) 远端滑动S=iS =4xO.9EI/L52 - 4i b1 -53 二 i =2EI / L 二C=-13. 顶层节点 A AZ = S1/S1 S2 = 0.489He =S2/SS2 =0.511节点 CJC S2/S1 - S2 S3= 0.384Jcg 二 S3/S1 S2 S3 =0.249JCZ =S1/S1 S2 S3 =0.367标准层节点 A az=S/S S2 + S3 =0.328JAS2/S1 - S2 - S3= 0.328%C 二 S2/S1 S2 + S3 =0.344节点Cca 二 S2/S S S3 + S4 =0.281cg = S

14、3 / S1 + 5 + & + S4 = 0 182cz - Si / Si S2 S3 +S4 =0.268cz =S4/S| S2 Q S4 =0.268底层节点 A JAZ =S./S S2+S3=0.274az 二 S2/S1 S2 S3= 0.355ac =S2/Si S2 + & =0.371节点 cJCS2/S1 - S， S3 + S4 =0.299CG =S3/S+S2 +S3 + S4= 0 194-cz - Si/ Si S2 Q +S4 =0.221cz S4 / S S2 S3 S4 =0.286分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（kN/m）节点单元ACG分

15、配 系数位置A下柱A上柱AC端CA端C下柱C上柱CG端GC端顶层0.489-0.5110.3840.367-0.249-中间层0.3280.3280.3440.2810.2680.2680.182-底层0.2740.3550.3710.2990.2210.2860.194-固端 弯矩顶层-108.823108.823-16.755-4.328中间层-89.50389.503-18.195-4.283底层-89.50389.503-18.195-4.283各层弯矩分配过程顶层弯矩分配过程0.55P価.MR?1.6831/211.7&1-0.0lj6-65,08-1,75504-4.331-43,

16、99：lj.yyil/0.286-0.111 - .106工彳405-46.2621/3 弯矩分配法计算过程-：.4L4-j.U/rl-0.003E7J059弯矩计算过程，并调整一次 中间层弯矩分配过程：11.15133.450.C9 /-?3.ai24.3CP9,370.3E84.00C.0971/3-0.3K-0.5620.3-40E3：3.268-89.503&久別 3O2G0-18.1-B33630.78SV4.6+67i 28=82.9048.=3023524.95.=867：85KNN2At=30439+a4.2646827=4553KNN2Ab=45484+24.95=479476N1At=4453D4+44276+65585=54i5.475KNNub =565495+0.6552;X25X5.10+502X5：5X4